Question

【題目】空氣中氧氣含量測定的再認(rèn)識。

請回憶教材用紅磷燃燒來粗略測定空氣中氧氣含量的裝置。

（1）寫出紅磷燃燒的反應(yīng)化學(xué)方程式_____，屬_____反應(yīng)（填“化合”或“分解”）。

（2）實驗原理：由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使瓶內(nèi)_____減小，燒杯中水倒吸到集氣瓶。若裝置的氣密性良好，操作規(guī)范，用量筒測量進(jìn)入瓶中水的體積，能粗略測得空氣中氧氣的含量。

（問題提出）有實驗資料表明：燃燒過程中當(dāng)氧氣體積分?jǐn)?shù)低于7%時，紅磷就無法繼續(xù)燃燒，因此通過上述實驗，測置結(jié)果與理論值誤差較大。

（實驗改進(jìn)）

Ⅰ．根據(jù)鐵在空氣中生銹的原理設(shè)計下圖實驗裝置，再次測定空氣中氧氣含量。裝置中飽和食鹽水、活性炭會加速鐵生銹。

Ⅱ．測得實驗數(shù)據(jù)如下表

測量項目	實驗前	實驗后
	燒杯中水的體積	燒杯中剩余的體積	集氣瓶（扣除內(nèi)容物）和導(dǎo)管的容積
體積/mL	80.0	54.5	126.0

（交流表達(dá)）

（1）鐵生銹過程發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)（一個緩慢氧化的過程），首先是鐵與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化亞鐵，寫出氫氧化亞鐵的符號_____。然后生成氫氧化鐵。最終生成鐵銹。

（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計算，改進(jìn)實驗后測得空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)是_____（計算結(jié)果精確到0.1%）。

（3）從實驗原理角度分析，改進(jìn)后的實驗結(jié)果比前者準(zhǔn)確度更高的原因是：_____。

Answer 1

【答案】4P+5O22P2O5 化合 氣壓 Fe(OH)2 20.2% 一是鐵絲在集氣瓶里緩慢氧化，消耗氧氣更徹底，使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確，二是考慮到導(dǎo)管容積和扣除內(nèi)容物后的集氣瓶容積，也會使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確。

【解析】

（1）紅磷燃燒生成五氧化二磷，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4P+5O22P2O5 ，由兩種或兩種以上的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成另一種物質(zhì)的反應(yīng)是化合反應(yīng)，此反應(yīng)屬于化合反應(yīng)。

故填：4P+5O22P2O5 、化合。

（2）由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使瓶內(nèi)氣體減少，氣壓減小，燒杯中水倒吸到集氣瓶中。若裝置的氣密性良好，操作規(guī)范，用量筒測量進(jìn)入瓶中水的體積，能粗略測得空氣中氧氣的含量。故填：氣壓。

【交流表達(dá)】

（1）氫氧化亞鐵的化學(xué)式是Fe(OH)2。故填Fe(OH)2。

（2）進(jìn)入集氣瓶中的水的體積等于消耗氧氣的體積，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計算，改進(jìn)實驗后測得空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)是：×100%＝20.2%，故填20.2%。

（3）從實驗原理角度分析，改進(jìn)后的實驗結(jié)果比前者準(zhǔn)確度更高的原因是：一是鐵絲在集氣瓶里緩慢氧化，消耗氧氣更徹底，使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確，二是考慮到導(dǎo)管容積和扣除內(nèi)容物后的集氣瓶容積，也會使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確。故填：一是鐵絲在集氣瓶里緩慢氧化，消耗氧氣更徹底，使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確，二是考慮到導(dǎo)管容積和扣除內(nèi)容物后的集氣瓶容積，也會使實驗結(jié)果更準(zhǔn)確